CN103859158B - 一种西藏改良奶牛全价配合饲料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种西藏改良奶牛全价配合饲料，属于饲料加工技术领域。所述饲料质量百分比组成为：苜蓿干草5.40%，黑麦草11.60%，玉米青贮17.50%，粉碎玉米35.00%，发酵豆粕19.50%，麦麸9.50%，氯化钠0.50%，微量元素预混合饲料0.50%，维生素预混合饲料0.50%。微量元素预混合饲料补充Ca、Mg、P、Zn、Mn等微量元素；维生素预混合饲料补充各类维生素。不但可以维持奶牛瘤胃的健康，还可以满足高原奶牛瘤胃发酵对蛋白和能量的需要，同时可以满足奶牛泌乳所需要的蛋白质、能量以及维生素和矿物质。能够显著地提高西藏改良奶牛的乳产量及牛乳的乳脂率、乳蛋白和乳糖含量。

Description

一种西藏改良奶牛全价配合饲料及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种西藏改良奶牛全价配合饲料及其制备方法，属于饲料加工技术领域。

背景技术

西藏奶牛养殖业发展速度很快，牧业产值逐年提高。2010年与2000年相比，牧业产值在一产产值的比重增加了1.5%，而农业产值的比重下降了9.6%。2010年牧业产值比农业产值高出13%。一产产值的增长来自牧业的比重呈现不断增长的趋势。目前，西藏自治区奶牛的存栏量从1985年的15万头增长到了2010年的85万头。奶牛生产性能的提高势必为这个地区的农牧民持续增收奠定基础。依靠高效的奶牛养殖业来实现西藏农牧民增收已经成为广大农牧民的广泛共识。由于没有适应高原气候的较为优良的、高生产性能的泌乳奶牛品种，西藏自治区的奶牛主要是采用当地黄牛通过颗粒冻精性配技术而形成的改良奶牛（♂荷斯坦×♀当地黄牛）。这些奶牛主要集中在西藏的“一江两河”地区，也即海拔3400m-3800m的藏南地区，以舍饲为主。这些地区是西藏草产量较高，地理环境条件较好、无雪灾的一些地区。为奶牛生产提供了必要的物质基础和先决条件。但是，西藏在奶牛营养方面的基础研究还相当薄弱。缺乏在高原低氧特殊环境条件下奶牛营养的相关科学研究与数据支持。因饲草料利用率低和饲喂技术落后所带来的生产成本高和低产出成为了制约西藏奶业发展的关键因素。

合理和科学的配制日粮是奶牛养殖业获得成功的关键。饲料成本占奶牛养殖总成本的70%左右。饲料营养是否合理全面是影响奶牛生产力的一个重要因素，能量需要更是配合饲料应主要和首先考虑的问题。确定高海拔、低氧特殊环境条件下改良奶牛的绝食代谢产热（维持能量需要量），是构建其能量体系的基础和关键，可以为科学合理利用饲料原料提供必要的理论依据和数据参考。

根据Kreuzer等（1998）和Leiber等（2003）阿尔卑斯山（海拔2000m）的高原低氧环境引起了放牧奶牛生产性能的下降，乳糖、乳蛋白质产量下降，乳脂肪含量上升。针对西藏（平均海拔超过2900m）改良奶牛在高原营养代谢特点较为系统的研究还没有出现。因此，西藏在奶牛养殖技术方面还处于较为盲目的状态。缺乏针对其主要环境特征的关键技术研究与数据参考。经过对西藏地区一些奶牛养殖场的调查研究（乔国华等，2011）发现，即使在满足了现有饲养标准（中国奶牛饲养标准2004、NRC2001等）的条件下，西藏奶牛的生产水平也比国内其它低海拔地区低。经研究发现，处在高原低氧环境中，大型动物（牦牛、奶牛）的消化功能会发生变化，或被削弱（Bartl等，2008；Dong等，2004；Han等，2003），也有的试验结果表明消化机能不发生变化（Han等，2002）。关于西藏改良奶牛体内（In vivo）营养消化的试验研究还很少。乔国华等（2011）开展的营养水平与海拔高度对改良奶牛营养物质消化影响的试验结果表明，高原低氧环境对改良奶牛日粮营养物质消化率并没有影响。这与Gabel等（2003）、Hol jman等（2004）、Grainger等（2009）、Yan等（2006）的试验结果是一致的。生产试验和能量代谢试验结果表明，高原低氧环境降低了日粮代谢能用于乳能量输出的比例。因此得出试验推论：改良奶牛的消化功能并没有受到高原环境的不良影响；生产性能的下降和日粮的代谢能（ME）用于泌乳输出效率的降低可能是由于用于维持（MEm）的比例加大了。这有待于进一步对奶牛的基础代谢率进行研究。

西藏地处高原、海拔高（平均海拔超过2900m）、氧气浓度比较低、气压也低、昼夜温差大，地理环境非常特殊。会对家畜营养、生理、代谢和生产带来影响，家畜要进行较大程度上的机体生理和生化方面的适应性自我调节。研究表明：随着海拔高度的提高（从海平面高度到海拔5500米高度），小型动物（大鼠、兔子等）到中型动物（羊、猪）会产生高原反应，伴随着嗜睡、心率加快、呼吸加快等不适临床症状。由于O₂浓度低，肺脏承载O₂的能力也随之下降。这些动物的O₂消耗量和基础代谢率（Basal metabolism rate，BMR）也随之下降（Armellini等，1997；Kayser等，1994；Blaxter等，1978；Butterfield等，1992；Forster等，1981；Moore等，1987）。但是，大型动物对高原环境的反应很不一致。如，青藏高原的牦牛对高原的环境（湿度、气温、低氧等）条件却较为适应。可能是由于这种动物长期生活在这样的环境中，产生了较好的适应性的缘故。这些动物的心脏和肺脏是在同类动物中最大的。据胡令浩等（1992）报道，随着海拔高度的提高（2260m、3250m和4270m），生长牦牛的基础代谢率并没有发生改变（302kJ/kgBW^0.75-303kJ/kgBW^0.75）。但是，冬季的低温显著的提高了牦牛的基础代谢率（734kJ/kgBW^0.52vs913kJ/kgBW^0.52，Han等，2002；2003）。这些数据均比我国学者在低地研究中提出的奶牛基础代谢率293kJ/kgBW^0.75要高（冯仰廉，1985；蒋永清，1987）。对西藏当地黄牛的研究表明，当地黄牛的基础代谢率从235kJ/kgBW^0.75提高到了374kJ/kgBW^0.75（胡令浩等1992；Dong等，2004）。Berry等（2001a；2001b）研究发现，在阿尔卑斯山（海拔2000m）上的奶牛都发生了血红蛋白浓度上升的现象，维持能量需要同时也提高到了50%（估算值）。这些研究都表明了，高原低氧环境对动物基础代谢率的影响因动物的种类，甚至是同种动物，不同品种而异。

血糖浓度、血浆β-羟丁酸浓度、胰岛素和IFG-1是反映奶牛能量状况的有力指标。据Lieber等（2003；2004）、Bovolenta等（2002a；2002b；1998）和Berry等（2001a；2001b）报道，处于2000m海拔高度的阿尔卑斯山的放牧奶牛血糖浓度降低，血浆β-羟丁酸浓度升高，血红蛋白浓度升高。这与乔国华等（2011）在西藏的研究结果是一致的，在相同的饲料配方条件下，处于高原低氧环境下的奶牛血糖浓度和血浆β-羟丁酸浓度分别低于和高于海平面海拔水平奶牛，这些指标都说明了高原低氧环境下奶牛的能量缺乏状况。经研究表明，奶牛血糖浓度与乳糖的百分比以及乳产量有很强的正相关关系（Lemosquet，等2009a，2009b；Law等，2001；Weiss等，2009；Zebeli等，2009；Amamcharla等，2011）。随着血糖浓度的提高，乳产量和乳糖的百分比都显著的提高。这与乔国华等（2011）在西藏的研究结果并不一致。在高精料饲料配方条件下，处于高原低氧环境下的奶牛血糖浓度确实提高了，但是却伴随着牛奶产量的下降。结合消化代谢试验、体增重、生理指标及血液生化指标的结果，得出的试验推论是：日粮的代谢能分配规律发生了变化，很有可能是由于日粮代谢能用于维持的比例提高了的缘故。但是，这需要对高原低氧环境下改良奶牛的维持能量需要量——基础代谢率进一步进行研究。

蛋白质营养需要是奶牛配方制作首要考虑的因素之一，西藏的奶牛乳蛋白质的产量和比例都不同程度的下降，因此研究其蛋白质营养需要是提高乳蛋白质产量的根本解决途径。

综上所述，高原低氧环境对哺乳动物生理、消化及能量代谢的影响主要基于以下几个方面的考虑：1）高原低氧环境对哺乳动物基础代谢率的影响因动物的种类、品种而异；2）环境温度会显著影响动物基础代谢率；3）处在高原低氧环境下的动物要进行自我调控以适应环境，生理方面，如呼吸频率、心率和体温；血液生化方面，如血红蛋白和激素等的。因此，本发明以西藏成年改良母牛为研究对象，基于前期研究工作基础所提出的理论推断，在海拔3600m的西藏高原利用闭路式循环呼吸面罩测热技术研究高原低氧环境对改良奶牛基础代谢率的影响，得出其维持能量需要的参考标准，并通过研究生理及生化方面的适应性变化规律来阐明其作用机理进行研究。通过梯度试验来确定能量需要量，并在能量标准的前提下研究蛋白质的需要量。针对地方特色，筛选优势菌种提高玉米青贮和发酵豆粕的品质，为西藏高原改良奶牛生产性能的提高提供解决方案。

名称为《泌乳高峰期奶牛饲料配方》的中国专利申请，申请号为201110186951.9，该专利申请公开了泌乳高峰期奶牛饲料配方，主要包括：奶牛泌乳高峰期所需营养分析、泌乳高峰期饲料组分及配比；其特征在于：以日泌乳40kg成母牛日粮组分及配比为干草7kg、麦麸2.5kg、青贮20kg、玉米2.8kg、豆饼1.3kg、小苏打120g、盐110g、预混料0.45kg。将上述各组分按配比充分混合，每日分3次喂养即可。专利名称为《一种奶牛抗应激饲料调控剂及含该调控剂的饲料》，申请号：200810031904.5，公开了一种奶牛抗应激饲料调控剂及含有该调控剂的饲料,该饲料调控剂由多种中草药原料以及金属硫蛋白粗提粉和苜蓿粉按一定比例配制而成;该饲料由调控剂和常规饲料原料按一定比例配制而成。其步骤是首先是将各种原料粉碎;其次是将粉碎后的成份加入一定量的溶液,溶解、过滤、浓缩干燥,分离、获取提取物;最后将提取物混合,再加入一定比例的玉米粉、豆粕粉和草粉搅拌均匀,装入密封袋内备用。这种奶牛抗应激调控饲料配方合理,原料来源广,成本低,方法易行,操作简便,不添加任何抗生素和化学药品,无残留和污染,可有效缓解奶牛的应激,改善奶牛特别是泌乳牛的生理机能,增强奶牛体质,提高奶牛的泌乳量和奶品质,尤其适用于规模化奶业生产。名称为《奶牛饲料配方》，申请号为201110458884.1，公开了一种以多种原料，按不同的营养成分及配重比组合的一种饲料。以100斤饲料为单位，以250-300斤育肥奶牛为例，其原料及配重比：玉米秸秆15.5斤，苜蓿23斤，豆棵29斤，麦草16.5斤，苕子12斤，食盐0.6斤，预混料3.4斤，将上述原料混合搅拌均匀即可。操作简单，方便实用。名称为《围产期奶牛饲料配方》专利申请，申请号为201010518972.1，围产期奶牛饲料配方，主要包括：饲料组分配比；特征在于：饲料组分配比分为产前15天、分娩后1～2日和分娩后3～4日①产前15日日粮配方：玉米粉2.5kg，豆饼1.8kg，麦麸1.5kg，干草8kg，青贮18kg，盐0.15kg，预混料0.7kg；②分娩后1～2日日粮配方：玉米粉3kg、豆粕2.5kg、麦麸3kg、优质干草6kg、盐0.05kg、预混料0.8kg；③分娩后3～4日日粮配方：玉米1.5kg、豆饼1.5kg、麦麸2kg、青贮8kg、干草8kg、盐0.15kg、预混料0.6kg。名称为《缓解奶牛热应激饲料及其调控方法》，该专利号为200910082378.X，公开了一种缓解奶牛热应激的饲料,饲料中中性洗涤纤维、饱和脂肪酸和过瘤胃淀粉占饲料干物质重量的比例为:中性洗涤纤维NDF33%-36%;过瘤胃淀粉PS5%-10%;饱和脂肪酸SFA2%-3%;所述饱和脂肪酸和过瘤胃淀粉之间的重量比为:2.1～3.6∶1。本发明还公开了一种缓解奶牛热应激的调控方法,主要是将奶牛热应激分为三阶段,即轻度热应激阶段、中度热应激阶段及中度热应激后的轻度热应激阶段。并且根据三阶段的特性分别饲喂不同的饲料,以缓解奶牛热应激。奶牛日粮中使用本发明所述比例的过瘤胃淀粉和饱和脂肪酸后,即满足了奶牛特殊消化系统的营养需要,又有效的缓解了热应激对奶牛生产性能的影响。名称为《一种含有食用菌菌渣和苜蓿粉的奶牛饲料及其制备方法》，申请号为201110457516.5，公开了含有食用菌菌渣和苜蓿粉的奶牛饲料的制备方法，它是将选出无污染的菌康晒干砌碎，经过高温厌氧，得到发酵食用菌菌渣，然后分别称取粉碎的食用菌菌渣15-20%，豆粕20-22%，玉米粉5%，棉粕5%，麦麸5%，苜蓿粉10%，预混料40%。充分混合均匀，进行投喂。实验结果证明含有食用菌菌渣和苜蓿粉的奶牛饲料饲喂奶牛，可使奶牛日产奶量达30-35公斤，产奶期超过300天。并且降低了饲喂成本，具有广泛的推广价值。名称为《一种可提高奶牛泌乳高峰期产奶量的饲料》专利，申请号为201110122523.X，公开了一种可提高奶牛泌乳高峰期产奶量的饲料,该饲料的每千克干物质由以下重量的营养物质组成:粗蛋白150～180g、粗纤维160～200g、中性洗涤纤维300～400g、酸性洗涤纤维210～212g、钙5～10g、有效磷4～6g、过瘤胃蛋白60～80g、过瘤胃脂肪45～75g;其中过瘤胃蛋白与过瘤胃脂肪的重量比为(0.9～1.5):1;每千克干物质中泌乳净能为1.5～1.7kcal。使用本发明的饲料饲喂泌乳高峰期奶牛,既能满足奶牛特殊消化系统对营养的需要,又可提高生产性能、牛奶品质和饲料转化效率,同时还无药物残留和环境污染等副作用。名称为《叶蛋白纯绿色饲料》，申请号：201110305954.X，公开了一种叶蛋白纯绿色饲料的配方：每1000g饲料中含玉米杆500g、苜蓿草300g、玉米80g、花生秧8g、五加皮7g、松针8g、柠条9g、芦苇草8g、野麦7g、土豆秧12g、杨树叶12g、皇竹草10g、串叶草10g、黑麦8g、油豆苗10g、啤酒糟6g、豆粕5g。叶蛋白纯绿色饲料，以天然绿色植物的茎叶为主要原料，把绿色植物茎叶经过揉弹、烘干、粉碎、配比、压块、成型、包装一系列工艺加工后产生的叶蛋白作为饲料的主体，不添加任何化学添加剂，应用中医五行学说理论，添加适量中药材，防病抗病，动物死亡率低，产品无公害、无污染，营养价值高。

发明内容

本发明解决西藏高原低氧环境改良奶牛能量和蛋白质营养需要量问题，提供一种改良奶牛全价配合饲料。

本发明解决其日粮配制中的能量和蛋白质营养需要量问题所采用的技术方案为：

首先在西藏拉萨海拔3600米环境下，采用闭路式循环呼吸面罩测热技术进行了改良奶牛维持能量需要量的研究。8头改良奶牛在绝食代谢的第5-7天（处于吸收后状态、呼出气体中检测不到甲烷）进行呼吸测热，最终确定了改良奶牛每天（24小时）维持能量需要量为335MJ/kg。在此基础之上，根据奶牛的体重，采用不同日粮能量梯度（1.0倍维持需要、2倍维持需要、3倍维持需要和4倍维持需要）饲养试验、消化试验、代谢试验和生产试验确定其最佳的能量需要量标准。在能量试验中确定了3倍维持能量需要量为最佳能量水平；通过蛋白质梯度试验确定了蛋白质水平为19.10%和瘤胃降解蛋白质水平为11.75%为最佳水平。

本发明提供一种西藏改良奶牛全价配合饲料，具体质量百分比组成为：

苜蓿干草5.40%，黑麦草11.60%，玉米青贮17.50%，粉碎玉米35.00%，发酵豆粕19.50%，麦麸9.50%，氯化钠0.50%，微量元素预混合饲料0.50%，维生素预混合饲料0.50%。微量元素预混合饲料组分为：每千克含有280g Ca,62g Mg,45g P,5.5g Zn,4.5g Mn,1.5g Cu,550mg I,55mg Co,18mg Se；维生素预混合饲料组分为：每千克含有550IU vitamin E,110,000IU vitamin D₃,550,000IU vitamin A；

所述饲料中主要营养物质在干物质中所占质量百分比为：

粗蛋白质19.10%，瘤胃降解蛋白质11.75%，中性洗涤纤维27.20%，酸性洗涤纤维15.50%，非纤维性碳水化合物46.10%；能量为1.75Mcal/kg；

所述粉碎玉米为：将玉米籽实粉碎至可通过3mm筛子即可；

所述发酵豆粕制备方法主要包括如下步骤：

大豆除杂、除铁、称量、榨油、豆粕一次发酵、翻料、混合、二次发酵、气流烘干、粉碎、包装；

采用枯草芽孢杆菌、保加利亚乳杆菌和米曲霉的混合菌种进行发酵；

所述混合菌种中各菌种的质量份数比为：枯草芽孢杆菌：保加利亚乳杆菌：米曲霉=2：0.5：1；

所述枯草芽孢杆菌、保加利亚乳杆菌、米曲霉为市售菌种；

西藏地处高原高寒环境下，为了提高发酵效果，更好的降低抗营养因子含量，提高发酵后的营养品质，特采用液-固两相发酵法。发酵过程如下所述：

1.斜面培养；培养基组成：蛋白胨10g；牛肉提取物3g；氯化钠5g；琼脂15g；蒸馏水1升；pH7.0，115℃蒸汽灭菌15-20min；首先将密封的菌种500mg溶解于10毫升灭菌后的0.9%生理盐水，漩涡振荡器上充分混匀，之后将其均匀涂于斜面培养基上，接种量为1.0×10⁵cfu/g在37℃恒温箱中培养24小时。

2.摇瓶培养：37℃培养12小时；培养基组成：葡萄糖1.5%、淀粉0.1%、豆粕3%、30.8mg/L的MnSO₄0.1%、玉米面1%、麦麸1%、磷酸二氢钾0.05%、磷酸氢二钾0.3%、碳酸钙0.01%，余量为水，pH7.2，115℃蒸汽灭菌15-20min；将斜面培养基中的菌株全部移入1升的摇瓶中，37℃恒温摇床培养箱中培养24小时，摇床的转速为60转/分。

3.大豆榨油：大豆除杂、除铁、称量后榨油，获得豆粕，为后续发酵做好准备。

4.一次发酵：将摇瓶种子按1升/500公斤接种量，接种后37℃培养24小时，取出阴干备用；培养基组成：玉米面1%、豆粕粉10%、麦麸40%、余量为水；

5.二次发酵：一次发酵之后，用灭菌后的铁铲进行翻料和混合,然后，进行第二次发酵，温度为37℃，发酵24小时。

6.气流烘干：在65℃的蒸汽下烘干2小时。

7.粉碎：烘干后的豆粕进行粉碎，筛片为6mm。

8.包装：用尼龙材料的包装袋进行包装。

所述玉米青贮制备方法如下：

所述青贮玉米品种为美国品种先锋-3845（Pioneer3845）；所述玉米青贮由植物乳酸菌和粪链球菌混合发酵得到；

所述植物乳酸菌和粪链球菌为市售菌种；

植物乳酸菌具有良好的生物学发酵特性。在质量分数为14%脱脂乳和质量分数为10%啤酒的培养基中培养8小时后，酸度可达到120°T，活菌数达到了2×10⁹个/毫升。耐盐和耐胆酸盐质量分数分别为6.5%和2.5%，能同化80%的胆固醇。

粪链球菌的生物学发酵特性也较优良。在质量分数为14%脱脂乳和质量分数为10%啤酒的培养基中培养8小时后，酸度可达到115°T，活菌数达到了1.8×10⁹个/毫升。耐盐和耐胆酸盐质量分数分别为5.5%和2.1%，能同化65%的胆固醇。

将两种菌株添加到青贮玉米中表现出了很好的存活能力。

所述植物乳酸菌、粪链球菌用灭菌的0.9%生理盐水稀释10倍，溶解混匀后接入培养基，接种量为0.5升/公斤；培养温度为25℃，时间为48小时；

所述生理盐水中添加硅铝酸钠0.1克/升和乳清粉5克/升。

两种菌的培养基为：RCA培养基：Reinforced Clostridial Agar琼脂13.5g；牛肉浸提物10g；胰腺消化酪蛋白10g；NaCl5g；葡萄糖5g；酵母提取物3g；醋酸钠3g；可溶性淀粉1g；L-半胱胺酸·HCl·H₂O0.5g，加蒸馏水至1升；pH6.8；115℃灭菌15min；

将混合菌液喷洒在粉碎的青贮玉米上，保证每克粉碎的青贮玉米中含有1×10⁵个活菌（cfu/g）；所述混合菌液中两菌种的质量份数比为：1：1。粉碎后的青贮饲料压实后，贮存发酵45天。青贮结束后的青贮品质优良：颜色呈现黄绿色，气味为酸香味，无腐烂变质的现象。

本发明同时提供该西藏改良奶牛全价配合饲料的制备方法：

首先对精饲料（其中包括微量元素预混合饲料、维生素预混合饲料、粉碎玉米和发酵豆粕、麦麸、氯化钠、玉米青贮）进行充分混合，然后将粗饲料（黑麦草干草和苜蓿干草）切分至2.5-3厘米。再将粗饲料和精饲料进行充分的混合，这个过程可以采用饲料混合机，也可以人工进行混合，在混合的同时加入饲料总质量0.1-0.3倍的净水，防止粉尘的出现。

有益效果：

饲料中的各种原料均为奶牛所喜食的，粗饲料包括优质的豆科牧草（苜蓿干草）、禾本科牧草（黑麦草）和玉米青贮；精饲料中包括豆粕、玉米、麦麸和预混合饲料（维生素和矿物质）。经过配合之后的饲料，在营养构成上重点考虑了瘤胃降解蛋白、过瘤胃蛋白和瘤胃可利用能量。不但可以维持奶牛瘤胃的健康，还可以满足高原奶牛瘤胃发酵对蛋白（瘤胃降解蛋白）和能量（瘤胃可利用能量）的需要，同时可以满足奶牛泌乳所需要的蛋白质、能量以及维生素（维生素A、维生素D和维生素E）和矿物质（铁、铜、锰、锌等）。豆粕经枯草芽孢杆菌、保加利亚乳杆菌和米曲霉的混合菌种发酵后粗蛋白、真蛋白、游离氨基酸等的含量都有了显著提升，不仅营养丰富且更易吸收，豆粕发酵前后成分比较结果见下表1；

表1豆粕发酵前后成分比较

成分	发酵前	发酵后
			干物质（%）	92.11	90.35
粗蛋白质（%）	33.79	43.91
			真蛋白质（%）	31.81	39.95
水解度（%）	0	19.96
			游离氨基酸（mg/g）	0	16.03
胰蛋白酶抑制剂（mg/g）	3.359	0.352
			粗脂肪（%）	4.35	4.63

采用本发明饲料饲养西藏改良奶牛，乳产量、乳脂率、乳蛋白、乳糖各方面均明显优于同类饲料，实验结果见表2

表2本发明饲料饲养西藏改良奶牛乳产量与乳成分对照实验

饲料配方试验方案

计数器记录呼吸频率、心率，温度计测定直肠温度；采用颈静脉采血检测血液生化指标和激素含量；采用闭路式循环呼吸面罩测热的方法（Closed-circuit respiratory mask，间接测热法；冯仰廉等，1985）研究基础代谢率（Basal metabolism rate，BMR），即维持能量需要量参考标准。通过测定O₂消耗量、CO₂生成量和CH₄释放量，国际统一的回归方程式间接计算绝食代谢（吸收后状态）条件下的机体热量生成量，即为维持能量需要量。

具体步骤：

1）气体收集适应训练

首先对奶牛进行试验条件的适应性训练，让奶牛能够完全适应呼吸面罩。这个过程需要大概10-20天。

2）血液生化指标和激素检测

维持水平或接近维持水平饲喂条件下，在0，2，4，6，8小时颈静脉采血，测定血液生化指标和激素水平。

3）绝食代谢

绝食7天，分别在第5天和第7天的早晨测定绝食体重（Fasted body weight，FBW）。在绝食的7天中，每天早晨08:00和下午16:00测定呼吸频率（次数/分）、心率（次数/分）和体温（直肠温度，℃）。

4）气体采集

从第5天开始用闭路式循环呼吸面罩测定奶牛呼吸气体的体积。面罩连接1个2m³体积的箱体（带有出口，用于气体的收集）。根据对冬季和夏季环境温度分布特点的检测，将全天24小时划分为若干时间区域。数据形式为：在09:00、15:00、22:00、04:00进行10-15分钟的气体收集取样，分别代表08:01-11:00、11:01-20:00、20:01-24:00和00:01-08:00时间段的O₂的消耗和CO₂、CH₄的释放。需要对冬夏两季的全天气温检测来确定具体的时间段范围。同时对环境空气取样，采用气相色谱法分别测定收集气体和环境空气中O₂、CH₄和CO₂浓度。记录环境大气压力、呼吸室的温度和湿度。

5）产热量计算

按照以下公式对气体容积进行校正：（式中V_STP为呼吸室总气体在0℃，760mmHg柱和干燥条件下的标准容积；V_C为呼吸室的实际容积；P_W为水蒸气压；t_c为呼吸室内的温度； $P_w=\frac{H_c}{100}\×(3.999+0.45547t_c+0.001708{t_c}^2+0.000469{t_c}^3)$ ；B为呼吸室内的气压；H_C为呼吸室内的相对湿度）。在绝食第5、6、7天记录奶牛在每个时间区域内的站立和卧下的时间。根据国际统一公式（Brouwer，1965）：产热（kcal）=16.175×O₂(L)+5.021×CO₂(L)-2.167×CH₄(L)-5.987×尿（g）.计算得出每个时间段的产热量，经累加得出产热总量，以绝食体重（FBW）为基础，最终表示为f(x)=ax^b，式中x为绝食体重。每头牛即为一个试验单元（EU），经过SAS8.1，NLIN回归过程，回归计算出系数a和b，其中b可能采用0.52、0.67或者0.75，取决于哪个拟合度更高，本试验例中采用了0.75。

蛋白质营养需要的确定

1瘤胃降解率参数

精准称取3.5g饲料原料（葵花粕、菜籽粕和箭舌豌豆），分别装入53μm孔径，10cm×7cm的尼龙袋。尼龙袋一端用塑料胶管固定，胶管长度为75cm。每种饲料原料设置3个重复。在晨饲之前将所有尼龙袋放入奶牛瘤胃。分别在2，4，8，12，24h取出装有葵花粕、菜籽粕和箭舌豌豆的尼龙袋。代表0h的尼龙袋在自来水下冲洗，直至水澄清。分析剩余的饲料残渣的粗蛋白质含量。降解率参数a，b，c采用回归公式P=a+b(1-e^-ct)进行回归计算，其中P为降解率，a为快速降解蛋白，b为潜在降解蛋白，c为潜在降解蛋白降解率常数。

2蛋白质饲料小肠消化率

参照McNiven等的方法测定3种蛋白质饲料的小肠消化率。精准称取1g蛋白质饲料原料，装入Ankom袋子（每个样品设置10个重复，每个重复1个Ankom袋子）。共30个袋子放入含有1.6L0.0345M硼酸-0.0551M磷酸缓冲液，pH7.8的广口瓶，39℃培养1h。培养后，400mL蛋白酶溶液（3g/L，Sigma P-5147）溶解在硼酸-磷酸缓冲液中，39℃继续培养4h。取出4个袋子，在55℃烘箱中烘干48h。剩余的袋子装入含有800mL胃蛋白酶溶液，所述蛋白酶溶液为1.6g胃蛋白酶，SigmaP-7000,溶于800mL0.1M HCl中；加入40mL，1M NaOH和1L胰蛋白酶溶液所述胰蛋白酶为0.5M磷酸缓冲液，pH值7.8，50ppm瑞香草酚和6g/L胰蛋白酶，Sigma P-7545，39℃培养24h，之后在55℃烘箱中烘干48h。分析残渣中的蛋白质含量。

统计分析

采用SAS8.1“Insight”模块统计分析每一种饲料原料的化学组分（最大值、最小值、平均值、标准误）。蛋白质饲料的降解率参数采用逐次回归法NLIN过程：P=a+b(1-e^-ct)。对饲料原料蛋白质瘤胃降解特性进行动态研究后，得出了饲料原料瘤胃降解蛋白的数量变化规律。在满足最佳能量需要量的同时，将日粮蛋白质设置了不同梯度，瘤胃降解蛋白质也随之形成梯度。通过饲养试验、消化试验、代谢试验和生产试验最终确定了日粮蛋白质和瘤胃降解蛋白质的需要量。日粮蛋白质水平为19.10%为最佳，瘤胃降解蛋白质水平为11.75%为最佳。

表3高原奶牛的基础代谢率及关键生理指标的确定

项目	海拔3600米	标准差
			基础代谢率（kJ/kg代谢体重）	399.40	5.96
心率（次/分钟）	54.11	1.91
			呼吸频率（次/分钟）	12.33	1.23
体温（℃）	38.66	0.96

从表3可以看出，西藏奶牛的基础代谢率（能量需要量）为399.40kJ/kg代谢体重。

表4不同日粮能量浓度对高原奶牛生产性能的影响

项目	1倍	2倍	3倍	4倍
							体重（kg）	523.25	524.75	527.00	527.50
体况评分	2.54	2.61	2.58	2.53
							干物质采食量（kg/天）	16.34	15.82	16.03	16.26
乳产量（kg/天）	13.20	14.98	18.20	16.79

从表4可以看出，当日粮能量浓度为维持需要的3倍时，西藏奶牛的产奶量是最高的。因此，3倍维持需要确定为最佳的能量需要量。

表5饲料蛋白质的瘤胃降解率参数与小肠消化率参数

a-快速降解蛋白    b-潜在降解蛋白    c-潜在降解蛋白降解率常数

从表5可以看出，日粮中所涉及的饲料原料中的蛋白质的瘤胃降解参数和小肠消化率的参数都是经试验室分析得出的。不同的饲料原料的蛋白质降解参数和小肠消化率之间的区别较大。

表6不同日粮蛋白质浓度对高原奶牛生产性能的影响

从表6可以看出，日粮蛋白质水平为19.10%时，奶牛的产奶性能是最高的，达到了显著水平。

具体实施方式

实施例1

一种西藏改良奶牛全价配合饲料，包括精饲料、粗饲料、维生素和微量元素。1吨饲料具体如下：苜蓿干草54kg，黑麦草116kg，玉米青贮175kg，粉碎玉米350kg，发酵豆粕195kg，麦麸95kg，氯化钠5kg，微量元素预混合饲料5kg，维生素预混合饲料5kg。微量元素预混合饲料组分为：1400g Ca,310g Mg,225g P,27.5g Zn,22.5g Mn,7.5g Cu,2.75g I,275mgCo,90mg Se；维生素预混合饲料组分为：2750IU vitamin E,550,000IU vitamin D₃,2750,000IU vitamin A,要严格按照给定的饲料配方配制奶牛日粮。首先对精饲料（其中包括微量元素预混合饲料、维生素预混合饲料、粉碎玉米和发酵豆粕、麦麸、氯化钠、玉米青贮）进行充分混合，然后将粗饲料（黑麦草和苜蓿干草）切分至2.5-3厘米。再将粗饲料和精饲料进行充分的混合，这个过程可以采用饲料混合机，也可以人工进行混合，在混合的同时加入饲料总质量0.1-0.3倍的净水，防止粉尘的出现。

所述粉碎玉米为：将玉米籽实粉碎至可通过3mm筛子即可；

所述发酵豆粕制备方法主要包括如下步骤：

大豆除杂、除铁、称量、榨油、豆粕一次发酵、翻料、混合、二次发酵、气流烘干、粉碎、打包；

1.大豆除杂、除铁、称量、榨油

工艺流程为：圆筒初清筛—高效振动筛—磁选器—称重—榨油圆筒初清筛：

初清筛是用于大豆接收入库的初步清理设备，筛孔大小为φ12mm，分离去除混杂在谷物中的绳头、砖头、泥块等大型杂质。

高效振动筛：

振动筛是利用物料间粒度的不同进行除杂或分级的，可分离去除混杂在大豆中的秸秆、小杂等小型杂质，凡是在粒度上有差异的物料，均可采用筛选的方法进行分离。根据豆粕中杂质的粒度选择筛网，大杂筛网用φ6.5mm、小杂筛网用φ2.0mm。

磁选器：

根据磁性的不同，利用磁力分离去除混入大豆中的磁性金属杂质，磁选设备的主要工作元件是磁体。

去除杂质后，称量、大豆榨油得豆粕，准备发酵；大豆榨油，采用河南孔义市启隆机械有限公司生产的80型全自动榨油机进行。

2.发酵

西藏地处高原高寒环境下，为了提高发酵效果，更好的降低抗营养因子含量，提高发酵后的营养品质，特采用液-固两相发酵法，采用枯草芽孢杆菌、保加利亚乳杆菌和米曲霉的混合菌种进行发酵；所述混合菌种中各菌种的质量份数比为：枯草芽孢杆菌：保加利亚乳杆菌：米曲霉=2：0.5：1；

①菌种扩培

斜面培养；培养基组成：蛋白胨10g；牛肉提取物3g；氯化钠5g；琼脂15g；蒸馏水1升；pH7.0，115℃蒸汽灭菌15-20min；首先将密封的500mg菌种溶解于10毫升灭菌后的0.9%生理盐水，漩涡振荡器上充分混匀，之后将其均匀涂于斜面培养基上，接种量为1.0×10⁵cfu/g,在37℃恒温箱中培养24小时。

摇瓶培养：培养基组成：葡萄糖1.5%、淀粉0.1%、豆粕3%、30.8mg/L的MnSO₄0.1%、玉米面1%、麦麸1%、磷酸二氢钾0.05%、磷酸氢二钾0.3%、碳酸钙0.01%，余量为水，pH7.2，115℃蒸汽灭菌15-20min；将斜面培养基中的菌株全部移入1升的摇瓶中，37℃恒温摇床培养箱中培养24小时，摇床的转速为60转/分。

②豆粕一次发酵：

将摇瓶种子按1升/500公斤接种量，接种后37℃培养24小时，取出阴干备用；培养基组成：玉米面1%、豆粕粉10%、麦麸40%、余量为水；

③二次发酵：

一次发酵之后，用灭菌后的铁铲进行翻料和混合,然后，进行第二次发酵，温度为37℃，发酵24小时。

3.气流烘干：在65℃的蒸汽下烘干2小时。

4.粉碎：烘干后的豆粕进行粉碎，筛片为6mm。

5.包装：用尼龙材料的包装袋进行包装。

所述青贮玉米制备方法如下：

所述青贮玉米品种为美国品种先锋-3845（Pioneer3845）；所述玉米青贮由植物乳酸菌和粪链球菌混合发酵得到；

所述植物乳酸菌、粪链球菌在灭菌后的0.9%生理盐水中溶解混匀，所述生理盐水中添加硅铝酸钠0.1克/升和乳清粉5克/升。

两种菌的培养基为：RCA培养基：Reinforced Clostridial Agar(每升）琼脂13.5g；牛肉浸提物10g；胰腺消化酪蛋白10g；NaCl5g；葡萄糖5g；酵母提取物3g；醋酸钠3g；可溶性淀粉1g；L-半胱胺酸·HCl·H₂O0.5g；pH6.8；115℃灭菌15min；培养温度为25℃；时间为48小时；，

将菌液喷洒在粉碎的青贮玉米上。保证每克粉碎的青贮玉米中含有1×10⁵个活菌（cfu/g）。粉碎后的青贮饲料压实后，贮存发酵45天。青贮结束后的青贮品质优良：颜色呈现黄绿色，气味为酸香味，无腐烂变质的现象。

粪链球菌和植物乳酸菌的筛选方法：

第一步：将全株青贮玉米（乳熟期）粉碎，装入灭菌后的密封罐，压实，尽量的排出更多的空气。置于4℃冰柜，自然发酵30天。

第二步：打开密封罐，移出青贮玉米300克，放入装有1升灭菌后的0.9%生理盐水的容量瓶中，充分混合15分钟。除去混合后的青贮玉米，将水溶液在10000g条件下离心15分钟，弃去上清液。

第三步：将离心后制得的菌球放入液体培养基中，培养基的组成为：酵母膏7.5g，葡萄糖10g，番茄汁100ml，蛋白胨7.5g，磷酸氢二钾2g，吐温--800.5ml，蒸馏水900ml，pH7.2。在37℃条件下培养48小时。

第四步：将发酵后的物料冻干，粉碎，备用。

按照这种方法制得的每克培养物中含有粪链球菌1.5×10¹⁰个，含有植物乳酸菌1.5×10¹⁰个。

Claims (6)

1.一种西藏改良奶牛全价配合饲料，其特征在于所述饲料质量百分比组成为：

苜蓿干草5.40％，黑麦草11.60％，玉米青贮17.50％，粉碎玉米35.00％，发酵豆粕19.50％，麦麸9.50％，氯化钠0.50％，微量元素预混合饲料0.50％，维生素预混合饲料0.50％；

微量元素预混合饲料组分为：每千克含有280g Ca,62g Mg,45g P,5.5g Zn,4.5g Mn,1.5g Cu,550mg I,55mg Co,18mg Se；维生素预混合饲料组分为：每千克含有550IU vitaminE,110,000IU vitamin D₃,550,000IU vitamin A；

所述玉米青贮由植物乳酸菌和粪链球菌混合发酵得到；

所述玉米青贮制备方法为：

将植物乳酸菌和粪链球菌混合菌液喷洒在粉碎的青贮玉米上，使每克粉碎的青贮玉米中含有1×10⁵个活菌；压实，贮存发酵45天；

所述混合菌液中两菌种的质量份数比为：1：1。

2.根据权利要求1所述西藏改良奶牛全价配合饲料，其特征在于，所述植物乳酸菌和粪链球菌混合菌液制备方法如下：

植物乳酸菌、粪链球菌用灭菌的0.9％生理盐水稀释10倍，溶解混匀后接入培养基，接种量为0.5升/公斤；培养温度为25℃，时间为48小时；

所述生理盐水中添加硅铝酸钠0.1克/升和乳清粉5克/升；

所述培养基组成为：琼脂13.5g，牛肉浸提物10g，胰腺消化酪蛋白10g，NaCl 5g，葡萄糖5g，酵母提取物3g，醋酸钠3g，可溶性淀粉1g，L-半胱胺酸·HCl·H₂O 0.5g，定容至1L，pH 6.8，115℃灭菌15min。

3.根据权利要求1所述西藏改良奶牛全价配合饲料，其特征在于，所述发酵豆粕制备方法包括如下步骤：

大豆除杂、除铁、称量、榨油、豆粕一次发酵、翻料、混合、二次发酵、气流烘干、粉碎、打包；

所述发酵采用液-固两相发酵法，采用枯草芽孢杆菌、保加利亚乳杆菌和米曲霉的混合菌种进行发酵；所述混合菌种中各菌种的质量份数比为：枯草芽孢杆菌：保加利亚乳杆菌：米曲霉＝2：0.5：1；

(1)菌种扩培：

斜面培养：培养基组成：蛋白胨10g；牛肉提取物3g；氯化钠5g；琼脂15g；蒸馏水1升；pH7.0，115℃，蒸汽灭菌15-20min；首先将密封的500mg菌种溶解于10毫升灭菌后的0.9％生理盐水，漩涡振荡器上充分混匀，之后将其均匀涂于斜面培养基上，接种量为1.0×10⁵cfu/g,在37℃恒温箱中培养24小时；

摇瓶培养：培养基组成：葡萄糖1.5％、淀粉0.1％、豆粕3％、30.8mg/L的MnSO₄0.1％、玉米面1％、麦麸1％、磷酸二氢钾0.05％、磷酸氢二钾0.3％、碳酸钙0.01％，余量为水，pH7.2，115℃蒸汽灭菌15-20min；将斜面培养基中的菌株全部移入1升的摇瓶中，37℃恒温摇床培养箱中培养24小时，摇床的转速为60转/分；

(2)一次发酵：

将摇瓶种子按1升/500公斤接种量，接种后37℃培养24小时，取出阴干备用；

培养基组成：玉米面1％、豆粕10％、麦麸40％、余量为水；

(3)二次发酵：

一次发酵之后，用灭菌后的铁铲进行翻料和混合,然后，进行第二次发酵，温度为37℃，发酵24小时。

4.根据权利要求1所述西藏改良奶牛全价配合饲料，其特征在于，所述粉碎玉米为：将玉米籽实粉碎至可通过3mm筛子。

5.制备权利要求1-4任一所述西藏改良奶牛全价配合饲料的方法，将微量元素预混合饲料、维生素预混合饲料、粉碎玉米、发酵豆粕、麦麸、氯化钠、玉米青贮进行充分混合，然后将黑麦草、苜蓿干草切分至2.5-3厘米；再将上述全部进行充分的混合，在混合的同时加入饲料总质量0.1-0.3倍的净水。

6.根据权利要求5所述西藏改良奶牛全价配合饲料的制备方法，其特征在于，所述发酵豆粕制备方法包括如下步骤：

大豆除杂、除铁、称量、榨油、豆粕一次发酵、翻料、混合、二次发酵、气流烘干、粉碎、打包；

所述除杂采用圆筒初清筛和/或高效振动筛；

所述圆筒初清筛筛孔直径为12mm；

所述高效振动筛筛网直径为6.5mm或2.0mm；

所述除铁采用磁选器；

去除杂质后，称量，大豆榨油得豆粕，准备发酵；所述大豆榨油，采用河南孔义市启隆机械有限公司生产的80型全自动榨油机进行；

所述发酵采用液-固两相发酵法，采用枯草芽孢杆菌、保加利亚乳杆菌和米曲霉的混合菌种进行发酵；所述混合菌种中各菌种的质量份数比为：枯草芽孢杆菌：保加利亚乳杆菌：米曲霉＝2：0.5：1；

(1)菌种扩培：

斜面培养：培养基组成：蛋白胨10g；牛肉提取物3g；氯化钠5g；琼脂15g；蒸馏水1升；pH7.0，115℃蒸汽灭菌15-20min；首先将密封的500mg菌种溶解于10毫升灭菌后的0.9％生理盐水，漩涡振荡器上充分混匀，之后将其均匀涂于斜面培养基上，接种量为1.0×10⁵cfu/g,在37℃恒温箱中培养24小时；

摇瓶培养：培养基组成：葡萄糖1.5％、淀粉0.1％、豆粕3％、30.8mg/L的MnSO₄0.1％、玉米面1％、麦麸1％、磷酸二氢钾0.05％、磷酸氢二钾0.3％、碳酸钙0.01％，余量为水，pH7.2，115℃蒸汽灭菌15-20min；将斜面培养基中的菌株全部移入1升的摇瓶中，37℃恒温摇床培养箱中培养24小时，摇床的转速为60转/分；

(2)一次发酵：

将摇瓶种子按1升/500公斤接种量，接种后37℃培养24小时，取出阴干备用；

培养基组成：玉米面1％、豆粕10％、麦麸40％、余量为水；

(3)二次发酵：

一次发酵之后，用灭菌后的铁铲进行翻料和混合,然后，进行第二次发酵，温度为37℃，

发酵24小时；

气流烘干：在65℃的蒸汽下烘干2小时；

粉碎：烘干后的豆粕进行粉碎，筛片为6mm；

包装：用尼龙材料的包装袋进行包装。